Hotspots de la Transmisión de los virus del Dengue, Chikungunya y Zika en México

Dr. Felipe Dzul Manzanilla

Director: Dra. Adriana Flores Suárez
Director: Dr. Gonzalo Vazquez-Prokopec

2022-01-24


github.com/fdzul

ETVs en América

PAHO, 2023

Distribución del Dengue

ecdc

Manejo Integrado de Aedes

WHO, 2017; Roiz, 2018

Manejo Integrado de Aedes

OPS, 2019 OPS, 2019

Operacionalización del MIA

Hotspots de las arbovirosis

Los hotspots de las arbovirosis transmitidas por Aedes aegypti son definidas como aquellas áreas donde se concentra la mayor carga de la transmisión de los virus del Dengue, Chikungunya, y/ó Zika.

Bisanzio et al 2017; Dzul-Manzanilla et al 2021

Justificación

Teóricamente, de acuerdo a la ley de Pareto 80/20, si el 80% de la transmisión se concentra en el 20% del área urbana, la focalización de las acciones en el 20% del área, permitiría obtener reducciones del 80% de la carga de la enfermedad

Copper et al, 2019; Vazquez-Prokopeck et al 2022

Hipotesis

Las arbovirosis transmitidas por Aedes aegypti presentan concordancia espacial en las áreas de mayor intensidad de transmisión (hotspots), además existe mayor abundancia del vector en las casas alrededor de los casos positivos que en las casas de los casos negativos

Objetivo General

Análisis espacio-temporal para identificar los hotspots de la transmisión de los virus del DENV, CHIKV y ZIKV en México.

Objetivos Específicos

Objetivo 1. Hotspots de Transmisión

Hotspots de la Transmisión

Dzul-Manzanilla et al 2021

Estadístico Espacial Local \(\color{#2ECC40}{G_i^*}\)

\[\color{#2ECC40}{G_i^*} = \frac{\color{#FF4136}{\sum_{i = 1}^{n} W_{ij}x_{ij}}}{\color{#0074D9}{\sum_{i = 1}^{n}x_{i}}}\] \(\color{#FF4136}{\sum_{i = 1}^{n} W_{ij}x_{j}}\) es el numerador, \(x_{ij}\) representa la suma de los valores \(x\) (casos) de la unidad espacial de interes \(x_{i}\) y sus vecinos \(x{_j}\), incluyendo el valor de la unidad \(i\), \(\color{#FF4136}w_{\color{#FF4136}i\color{#FF4136}j}\) es la matriz de adjacencias.

\(\color{#0074D9}{\sum_{i = 1}^{n}x_{i}}\) es el denominador, es la suma de todos los valores \(x_i\) en toda la localidad de interes.

Getis & Ord. 1992; Ord & Getis 1995

Objetivo 2. Sitio de Estudio

  • Muestro sistemático
  • Muestreo por autoselección
  • Colecta semanal
  • Captura en línea

Guías Operativas Arbovirosis

Objetivo 2. Hipótesis

El número de huevos es similar independiente del número de ovitrampas por manzana, es decir el muestreo de cuatro ovitrampas por manzana proporciona similar información que tres ovitrampas por manzana, dos ovitrampas por manzana, y una ovitrampa por manzana.

Diagrama de Flujo

Modelo de Regresión

\[\color{#2ECC40}{y_i} = \color{#FF4136}{\beta_0} + \color{#0074D9}{\beta_1x} + \color{#F4B400}{\alpha_i} + \color{#6200B4}{\epsilon_i}\]

donde:
\(\color{#2ECC40}{y_i}\) representa el número de huevos por ovitrampa.
\(\color{#FF4136}{\beta_0}\) es el intercepto de la ecuación.
\(\color{#0074D9}{\beta_1x}\) es el coeficiente de la diferencia del número huevos entre los diferentes tamaños de muestra (se tomó como referencia la base de datos completa, cuatro ovitrampas por manzana).<$br> \(\color{#F4B400}{\alpha_i}\) el efecto del intercepto aleatorio, anida las observaciones por sector, manzana, localidad y municipio.
\(\color{#6200B4}{\epsilon_i}\) representan el error, el cual incorporará la variabilidad natural del sistema biológico y el error observacional o de medición.
Los modelos asumen que los interceptos aleatorios y el error son distribuidos independientemente e idénticos con media cero y una varianza.Los modelos fueron implementados para cada combinación de año y semana.

Relación de casos y el vector

Modelo de Regresión

\[\color{#2ECC40}y{_\color{#2ECC40}i} = \color{#FF4136}\beta{_\color{#FF4136}0} + \color{#0074D9}\beta{_\color{#0074D9}1}\color{#0074D9}x + \color{#F4B400}\alpha{_\color{#F4B400}i} + \color{#6200B4}\epsilon{_\color{#6200B4}i}\]

donde:

\(\color{#2ECC40}y{_\color{#2ECC40}i}\) es la variable de respuesta, caso = 1 y control = 0,
\(\color{#FF4136}\beta{_\color{#FF4136}0}\) es el intercepto de la formula y representa el valor de la ecuación cuando el número de huevos es cero.

\(\color{#0074D9}\beta{_\color{#0074D9}1}\color{#0074D9}x\) es la pendiente de la ecuación y representa la diferencia entre las abundancia de huevos entre los casos y controles y la tasa de cambio en 𝑦 basado en una unidad de cambio en 𝑥.

\(\color{#F4B400}\alpha{_\color{#F4B400}i}\) el efecto del intercepto aleatorio, anida las observaciones por sector, manzana, localidad y municipio.

\(\color{#6200B4}\epsilon{_\color{#6200B4}i}\) representan el error, el cual incorporará la variabilidad natural del sistema biológico y el error observacional o de medición.

Los modelos asumen que los interceptos aleatorios y el error son distribuidos independientemente e idénticos con media cero y una varianza. Los modelos fueron implementados para cada combinación de año, lags (lags0 a lags4) y buffers (100-500 metros)

Resultados




Objetivo 1. Determinar los hotspots de DENV, CHIKV y ZIKV en localidades endémicas de México y la concordancia espacial de los hotspots de transmisión de DENV, CHIKV y ZIKV.

Análisis de Sensibilidad & Especificidad

<=12 & >= 70 años de edad
Distancia Euclideana
Combinación edad & Distancia Euclideana
Localidad sensibilidad1 especificidad1 sensibilidad2 especificidad2 sensibiliad3 especificidad3
Acapulco 0.67 0.96 0.61 0.87 0.68 0.88
Mérida 0.76 0.91 0.73 0.82 0.62 0.82
Veracruz 0.71 0.93 0.38 0.89 0.38 0.90
Cancún 0.89 0.93 0.71 0.82 0.67 0.83
Tapachula 0.79 0.95 0.33 0.88 0.33 0.89
Villahermosa 0.95 0.95 0.75 0.86 0.85 0.88
Campeche 0.71 0.94 0.50 0.85 0.31 83.00
Iguala 0.63 0.98 0.67 0.93 0.42 92.00
Coatzacoalcos 0.80 0.96 0.33 0.89 0.36 0.91
Promedio 0.77 0.95 0.56 0.87 0.51 0.87

Hotspots de la Transmisión de Dengue

Hotspots de la Transmisión de Dengue

Porcentaje del total de Cada Ciudad
Ciudad Pob Area AGEBs DEN CHIK 2015 CHIK 2016 ZIK 2016 Arbovirosis
Acapulco 31.4 16.1 19.0 40.4 34.5 44.8 37.3 38.6
Mérida 31.8 22.8 18.9 41.2 35.5 25.5 33.1 35.9
Veracruz 14.9 11.4 9.1 19.8 15.6 20.7 17.0 18.3
Cancún 28.5 17.3 18.1 34.1 26.9 39.5 19.1 32.6
Tapachula 16.3 15.7 9.8 24.3 21.5 20.7 16.8 23.2
Villahermosa 27.0 18.1 17.9 41.1 63.2 33.3 37.9 39.5
Campeche 24.4 23.2 18.1 32.5 35.1 32.4 27.8 30.5
Iguala 43.0 22.8 18.1 47.9 54.9 52.2 51.8 50.5
Coatzacoalcos 12.8 10.8 11.8 22.8 14.0 8.8 17.7 19.6

Hotspots del Dengue & Chikungunya

Hotspots de la Transmisión de Dengue & Zika

Concordancia Espacial de los Hotspots

City DENV- CHIKV15 DENV- CHIKV16 DENV- ZIKV15 ZIKV16- CHIKV15 ZIKV16- CHIKV16 CHIKV15- CHIKV16
Acapulco 0·781 0·746 0·886 0·813 0·795 0·731
Mérida 0·773 0·757 0·869 0·757 0·782 0·673
Veracruz 0·726 0·733 0·872 0·733 0·779 0·703
Cancún 0·549* 0·562* 0·632 0·582 0·675 0·609
Tapachula 0·727 0·684 0·847 0·706 0·665 0·634
Villahermosa 0·606* 0·77 0·792 0·586* 0·795 0·555*
Campeche 0·724 0·682 0·857 0·696 0·776 0·652
Iguala 0·772 0·809 0·923 0·771 0·802 0·742
Coatzacoalcos 0·651 0·717 0·893 0·677 0·737 0·578*
Note:
Valores del estadístico Kendall-W para cada combinación de arbovirosis. Las relaciones no signitificativas son indicadas por el asterisco (P>0.5)

Resultados. Objetivo 2.




Objetivo 2. Determinar el efecto del tamaño de muestra del número de ovitrampas por manzana en la abundancia de huevos de Aedes aegypti

Ovirampas Instaladas y Manzanas Muestradas

Abundancia de Huevos & Tamaño de Muestra

Comparacion de Diferentes Modelos

Incidence Rate Ratio

Resultados. Objetivo 3.




Objetivo 3. Determinar si la abundancia del vector y de huevos son diferentes en las casas alrededor de los casos positivos a dengue (casos) y las casas alrededor de los casos negativos (controles).

Casos de Positivos de Dengue de Varacruz

Casos de Positivos y Negativos de Dengue Muestreados

Geocodificados
Año
Localidad
Total
Area de Estudio
Muestreados
Positivo Negativo Positivo2 Negativo2 Positivo3 Negativo3 Positivo4 Negativo4
2019 262 189 262 189 255 146 109 109
2014 180 264 180 264 150 217 102 102
2013 88 189 88 189 77 170 59 59
2012 250 486 250 486 208 408 168 168
270 1228 780 1228 690 941 504 504

Relación entre casos y huevos de Aedes aegypti

Discusión




Objetivo 1. Determinar los hotspots de DENV, CHIKV y ZIKV en localidades endémicas de México y la concordancia espacial de los hotspots de transmisión de DENV, CHIKV y ZIKV.

Discusión




Objetivo 2. Determinar el efecto del tamaño de muestra del número de ovitrampas por manzana en la abundancia de huevos de Aedes aegypti

Discusión




Objetivo 3. Determinar si la abundancia del vector y de huevos son diferentes en las casas alrededor de los casos positivos a dengue (casos) y las casas alrededor de los casos negativos (controles).

Dios Botic

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